Опасения по поводу нехватки медицинского персонала растут во всем мире. Искусственный интеллект (ИИ), разработанный исследовательской группой в ТУ Дармштадт, менее квалифицированный персонал может прийти на помощь, помогая им проводить проверки и даже операции в сотрудничестве с удаленным экспертом. «При стабильном подключении к Интернету наш ИИ может помочь пациентам в сельской местности по всему миру», — говорит Анирбан Мухопадхьяй, специалист по информатике Дармштадтского технического университета.
Недавние исследования показали, что нехватка медицинского персонала ожидается только в Нидерландах. увеличится до 135 000 к 2031 г.. Нехватка наблюдается во всем здравоохранении, включая операционную.
Но нехватка персонала выходит за пределы Нидерландов. Это глобальная проблема, которая в основном затрагивает развивающиеся страны, говорит Мухопадхьяй. Первоначально он был индийским ученым-компьютерщиком, а в настоящее время возглавляет исследовательскую группу в Дармштадтском техническом университете, которая занимается ИИ в медицинских приложениях. «Я прожил в Индии более 20 лет и лично столкнулся с заботой о здоровье. Я видел, как умирали близкие мне люди, потому что персонал не мог точно определить, когда пациент в отделении интенсивной терапии заразился COVID-19. Как только вы это увидите, вы поймете, что существуют серьезные проблемы. За пределами крупных городских центров в стране серьезная нехватка квалифицированных кадров».
Фигуры заменяют пиксели
Такие технологии, как роботы-хирурги и искусственный интеллект, играют ключевую роль в решении кадровой проблемы, считает Мухопадхьяй. Такие решения уже используются кое-где. Больница Маастрихта, например, работает с роботом Да Винчи, хирургической системой, использующей минимально инвазивный хирургический подход. Хирург работает с консолью, которая практически полностью отделена от робота.
С помощью искусственного интеллекта, который «понимает» процедуры, и стабильного сетевого соединения операции в конечном итоге могут выполняться даже тогда, когда пациент находится на расстоянии. Исследовательская группа Мухопадхая хорошо на вашем пути реализовать эту мечту о будущем с помощью искусственного интеллекта, который работает иначе, чем обычный ИИ, используемый в настоящее время в медицине.
«Наш ИИ работает на основе форм, а не пикселей», — объясняет исследователь. «В медицинском мире нам обычно приходится иметь дело с очень ограниченным объемом данных, и нет двух идентичных операций. ИИ, смотрящий на пиксели, должен покрывать большое пространство поиска. Но если мы включим в наши алгоритмы знание формы органов и тканей, вы сузите область поиска. Таким образом, вам не нужно много данных, чтобы получить хорошее представление о костях и структурах тела и узнать, как себя чувствует пациент».
Скрининг
Разработанный в Дармштадте ИИ может использоваться в целях скрининга, в том числе для поддержки менее квалифицированного персонала в отдаленных сельских районах в развивающихся странах. «В сельских районах Индии, Китая и Африки может быть огромная нехватка врачей, но мобильные сети доступны во все более отдаленных районах. Мы хотим извлечь из этого пользу», — говорит Мукхопадхьяй.
Возьмем больного туберкулезом из Индии. Доставка мокроты пациента в ближайший центр тестирования, иногда находящийся на расстоянии более 500 километров, представляет собой огромную логистическую проблему. «В этом случае намного лучше работает фургон, проезжающий мимо деревень, делающий рентгеновские снимки и отправляющий их через мобильную сеть. Затем искусственный интеллект может выполнять удаленный просмотр на основе этих изображений».
Субмиллиметровая
ИИ также пригодится в очень точных операциях, требующих очень точной работы, например, в нейрохирургии или при установке слуховых протезов во внутреннее ухо. «Прежде чем установить протез, необходимо открыть череп, чтобы увидеть, как выглядит анатомия пациента. Это необходимо, потому что «настоящая» операция должна выполняться очень осторожно; Есть несколько нервных путей, ведущих к уху, которые нельзя трогать. В противном случае лицо может частично парализовать пациента».
«Хирургические роботы точны и минимально инвазивны. Но этими роботами нужно управлять без прямой видимости. Здесь мы имеем дело с проблемой курицы и яйца, потому что навигационному ИИ нужны обучающие данные, а роботу нужен обученный ИИ для навигации. Наше решение состоит в том, чтобы использовать предоперационную компьютерную томографию головы для обучения ИИ. Это позволяет получить представление о нервных путях на основе небольшого количества данных. Таким образом, мы обеспечиваем безопасный способ работы с минимально возможной нагрузкой для пациента».
Долгий путь
Исследовательской группе еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем инновацию можно будет действительно применить в медицинском мире. «Безопасность пациентов превыше всего» — наш девиз в переводческих исследованиях. Мы должны быть уверены, что все системы надежно работают вместе. Перевод исследований из хирургической робототехники в клинику требует времени». Тем не менее, исследователь видит быстрый прогресс в области скрининга и диагностики.
Все больше и больше приложений
По прогнозу Мухопадхьяя, в ближайшие годы медицинский мир будет использовать решения ИИ для самых разных целей. «Будь то скрининг пациентов в Африке, помощь хирургам в точной хирургии или, в (отдаленном) будущем, даже помощь врачам, когда им нужно написать отчет о пациенте. В ближайшие годы здравоохранение претерпит радикальные изменения в результате появления новых технологий, таких как искусственный интеллект. Это долгая битва за то, чтобы предоставить каждому доступ к медицинской помощи. Но за него стоит бороться».
